交流调压及斩波电路.ppt

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1、什么是电压型和电流型逆变电路？各有何特点？答：按照逆变电路直流侧电源性质分类，直流侧为电压源的逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。上一章重点内容复习第一节单相交流调压电路第五章交流调压电路与斩波电路用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便地调节输出电压的有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的起动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法，可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管，只需用二极管，而且可控级仅在一次侧，从而简化结构，降低成本。交流调压器与常规的调压变压器

2、相比，它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波形，其谐波分量较大，功率因数也较低。交流调压器的晶闸管控制通常有两种方法：①通断控制。即把晶闸管作为开关将负载与交流电源接通几个周期（工频1周期为20ms），然后在开断一定的周期，改变通断时间比值达到调压的目的。这种晶闸管起到一个通断频率可调的快速开关的作用。这种控制方式电路简单，功率因数高，适用于有较大的时间常数的负载，缺点是输出电压或功率调节不平滑。②相位控制。它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻内将负载与电源接通，改变选定的时刻可达到调压的目的。在交流调压中，相位控制应用较多，下面主

3、要分析相位控制的交流调压器，先阐述作为基础的单相交流调压器。单相交流调压器的工作情况与它的负载性质有关。一、电阻性负载VT1VT2u1u0Ri0αu0i0晶闸管单相交流调压电路及波形晶闸管VT1和VT2反并联连接，或采用双向晶闸管VT与负载电阻连接到交流电源u1上。当电源电压正半周时触发VT1，负半周触发VT2，形同一个无触点的开关，允许频繁操作，因为无电弧，寿命特长。若正负半周以同样的移项角α触发VT1和VT2，则负载电压的有效值可以随α角而改变，实现交流调压，晶闸管电流的平均值、有效值；负载电压上的有效值和该调压器的功率因数表达式分别为：晶闸管电流平均值IdT=√2U

4、1/2πR（1+COSα）晶闸管电流有效值IT=U1/R√1/2（1－α/π+Sin2α/2π）负载R上电压有效值U0=U1√1/2πSin2α+[π－α]/π负载R上的电流有效值I0=U0/R功率因数COSφ=[U0I0]/[U1I0]=U0/U1U1为输入交流电压的有效值随着α的逐渐增大，电阻R上的电压有效值U0逐渐减小。当α=π时，U0等于零，因此单相交流调压器对电阻性负载，其电压可调范围为0～U1，控制角α的移项范围为0≤α≤π。二、电阻—电感负载VT1VT2u1u0Ri0u1iG2iG1αi0θU0αuAK1αR—L负载是交流调压器最一般化的负载。两只晶闸管门极

5、的起始控制点应分别定在电源电压每个半周的起始点，α的最大范围是0＜α＜π。正、负半周有相同的α角。在一个晶闸管导通时，它的管压降为另一个晶闸管的反向电压而使其截止。于是在一个晶闸管导通时，电路工作情况和单相半波整流时相同。负载电流i0的表达式为微分方程式之解。晶闸管导通角针对交流调压器，应附加导通角小于或等于180度的条件。Ldi0/dt+Ri0=√2U1Sinωt另一个晶闸管导通时，情况完全相同，只是i0相差180°。与单相半波整流不同的是，现在有两个晶闸管，分别在电源电压的正、负半周工作，所以每个晶闸管的导通角不可能大于180°，而单相半波整流电路时，视不同的φ，θ

6、可大于180°。第二节三相交流调压电路在大功率或者为某些三相负载控制方式时，通常采用三相交流调压器。三相交流调压器接线形式很多，各有其特点，其技术经济指标都不相同，把主要接线形式分述如下一、负载按YN联结的三相交流调压器电路NVT1VT3VRVT4VT6URVT5VT2WRiN该电路各相通过零线自成回路，它相当于三只单相晶闸管交流调压器的组合。电路中晶闸管承受的电压和电流就是接于相电压的单相调压器需要考虑的数值，该电路的缺陷是在零线中三次谐波电流很大。由于三次谐波属于零序分量，它在零线中的电流值为各相三次谐波电流值的代数和。当控制角为90度时，零线电流近似额定相电流，所以

7、零线的导线面积要求与相线的一致。另外，选用该电流还必须考虑电源变压器的零线是否允许通过这个相当于额定负载相电流的电流值。NVT1VT3VRVT4VT6URVT5VT2WRiN各晶闸管门极的触发脉冲，同相间两管的触发脉冲应互差180度，三相间的同方向晶闸管的触发脉冲要互差120度。当控制角为零时，如同三相交流电路的YN联结，各相电压、电流对称，各相都有一个晶闸管导通，故零线电压iN＝0。随着控制角增大，各相电流波形出现缺口，表明在这段时间内该晶闸管关断，相电流为零，造成三项电流不平衡，有iN流过零线二、用三对反并联晶闸管接成的—